Laminproteine

Laminproteine sind eine Familie von Typ-V-Intermediatfilamentproteinen, die das Kernlager namens Kernlamina bilden, ein Netzwerk an der Innenseite der Kernmembran. Die bekanntesten Vertreter sind die A-Typ-Laminen (Lamins A und C, erzeugt durch alternatives Spleißen des Gens LMNA) sowie die B-Typ-Laminen (Lamin B1 aus LMNB1 und Lamin B2 aus LMNB2). Laminproteine werden als Vorläuferproteine (Prelamine) synthetisiert, die einer posttranslationalen Verarbeitung unterzogen werden, einschließlich Farnesylierung an einem C-Terminus-CaaX-Motiv; B-Typ-Laminen bleiben an der Kernmembran verankert, während A-Typ-Laminen zu einer reifen, weniger membranverankerten Form verarbeitet werden.

Laminate bilden Dimeren mit Koiled-Coil-Strukturen, Tetramere und höherordentliche Filamente, die die Kernlamina ausfüllen und mechanische Unterstützung sowie Formgebung des Zellkerns bieten. Sie interagieren mit Proteinen der inneren Kernmembran und mit der Chromatinstruktur, tragen zur Organisation heterochromatiner Regionen sowie zur räumlichen Genregulation über lamina-assoziierte Domänen (LADs) bei. Lamine sind außerdem an DNA-Replikation und -Reparatur beteiligt und beeinflussen Signalwege, die auf mechanische Signale aus dem Zytoskelett über das LINC-Komplex reagieren.

Funktionsstörungen von Laminen, etwa durch Mutationen in LMNA, LMNB1 oder LMNB2, verursachen eine Gruppe von Erkrankungen, den sogenannten Laminopathien. Diese reichen von muskeldystrophischen und neuropathischen Erkrankungen bis zu Lipodystrophien und vorzeitigem Altern. Ein bekanntes Beispiel ist das Hutchinson-Gilford-Progeria-Syndrom, ausgelöst durch eine schädliche, dauerhaft Farnesylierung begünstigende Lamin-A-Variante (Progerin). Therapeutische Ansätze umfassen Farnesyltransferase-Hemmer, die versuchen, den Krankheitsverlauf zu verbessern.